Un nou material ar putea reconecta nervii secționați

Într-un progres care ar putea fi semnificativ pentru pacienții cu probleme cerebrale sau nervoase, cercetătorii de la Universitatea Rice (SUA) au dezvoltat un nou material despre care spun că poate stimula țesutul neural într-un mod mai puțin invaziv decât tratamentele anterioare și, de asemenea, le poate permite semnalelor nervoase să circule din nou prin nervii secționați.

Echipa de cercetare de la Rice spune că a dezvoltat un material magnetoelectric, ceea ce înseamnă că transformă câmpurile magnetice în câmpuri electrice. Medicii s-au gândit de mult dacă un astfel de material biomedical ar putea ajuta pacienții care suferă de probleme ale creierului și nervilor, dar experimentele anterioare pe magnetoelectrice au avut dificultăți în a face neuronii să reacționeze la semnalul electric convertit.

„Ne-am întrebat: ‘Putem crea un material care poate fi ca praful sau care este atât de mic încât, plasând doar un strop din el în interiorul corpului, am putea stimula creierul sau sistemul nervos?”, a spus cercetătorul principal Joshua Chen, un absolvent de doctorat la Rice, într-un comunicat despre cercetare.

Nervii secționați ar putea fi reconectați cu ajutorul acestui material

„Având în vedere această întrebare, ne-am gândit că materialele magnetoelectrice sunt candidații ideali pentru utilizare în neurostimulare. Ele răspund la câmpurile magnetice, care pătrund ușor în corp și le transformă în câmpuri electrice, un limbaj pe care sistemul nostru nervos îl folosește deja pentru a transmite informații”, continuă cercetătorul.

Folosind șobolani ca subiecți experimentali, cercetătorii au reușit să declanșeze neuroni pentru a „restaura un reflex senzorial” și, de asemenea, pentru a le permite semnalelor neuronale să circule din nou prin nervii secționați. În plus, ei spun că noul material convertește câmpurile magnetice în câmpuri electrice de 120 de ori mai rapid decât candidații anteriori.

Studiul este publicat în revista Nature Materials.

Materialul este, de asemenea, extrem de mic, la fel de mic ca un fir de praf pe o monedă. Dar este o piesă de inginerie sofisticată; este alcătuit din compusul anorganic plumb zirconiu titanat, intercalat între două straturi dintr-un tip special de aliaj metalic de sticlă. Apoi, cercetătorii au așezat deasupra acestui sandviș straturi de platină, oxid de hafniu și oxid de zinc.

Un material cu numeroase potențiale utilizări

„S-a depus multă muncă pentru realizarea acestui strat foarte subțire, de mai puțin de 200 de nanometri, care ne oferă proprietăți cu adevărat speciale”, a spus neuroinginerul Jacob Robinson, de la Universitatea Rice, cercetător principal al studiului.

Deși neuronii nu au putut detecta semnalul electric de la materialele magnetoelectrice anterioare, deoarece semnalul era prea mare, oamenii de știință spun că noul material este capabil să creeze un semnal electric pe care neuronii îl pot capta.

Materialul prezice un viitor în care o injecție ar putea stimula cu precizie nervii afectați, astfel încât mișcarea și funcțiile să fie restabilite. Și dincolo de utilizările biomedicale, cercetătorii preconizează că acest material magnetoelectric poate fi potențial aplicat în computere, electronice și multe altele.

„Odată ce descoperi un nou material sau o clasă de materiale, cred că este foarte greu să anticipi toate utilizările potențiale ale acestora”, a spus Robinson.

Vă recomandăm să citiți și:

Cea mai mare urgență reprezentată de malarie din ultimii 20 de ani

Boala Parkinson începe mai devreme decât credeau până acum cercetătorii

Cele mai frecvente semnale care „anunță” un divorț

Test de cultură generală. Care grupă de sânge mai este numită și „donatorul universal”?